Farklı Ambalaj Ve Depolama Koşullarının Gazlı İçeceklerin Kalite Karakteristikleri Üzerine Etkilerinin İncelenmesi

(1)

ĠSTANBUL TEKNĠK ÜNĠVERSĠTESĠ  FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ

YÜKSEK LĠSANS TEZĠ Seçil BÜYÜKAĞAOĞLU

Anabilim Dalı : Gıda Mühendisliği Programı : Gıda Mühendisliği

HAZĠRAN 2010

FARKLI AMBALAJ VE DEPOLAMA KOġULLARININ GAZLI ĠÇECEKLERĠN KALĠTE KARAKTERĠSTĠKLERĠ

(2)

(3)

HAZĠRAN 2010

ĠSTANBUL TEKNĠK ÜNĠVERSĠTESĠ  FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ

YÜKSEK LĠSANS TEZĠ Seçil BÜYÜKAĞAOĞLU

(506071512)

Tezin Enstitüye Verildiği Tarih : 05 Mayıs 2010 Tezin Savunulduğu Tarih : 11 Haziran 2010

Tez DanıĢmanı : Prof. Dr. M. Hikmet BOYACIOĞLU (ĠTÜ) Diğer Jüri Üyeleri : Prof. Dr. Güldem ÜSTÜN (ĠTÜ)

Doç. Dr. Beraat ÖZÇELĠK (ĠTÜ)

FARKLI AMBALAJ VE DEPOLAMA KOġULLARININ GAZLI ĠÇECEKLERĠN KALĠTE KARAKTERĠSTĠKLERĠ

(4)

(5)

iii

ÖNSÖZ

Değerli bilgi ve tecrübeleri ile bana yol gösteren danıĢman hocam Sayın Prof. Dr. M. Hikmet BOYACIOĞLU’na teĢekkürlerimi sunarım. ÇalıĢmalarım sırasında yardım ve tecrübelerini esirgemeyen Sayın Prof. Dr. Dilek BOYACIOĞLU’na, Sayın Doç. Dr. Gürbüz GÜNEġ’e, AraĢ. Gör. Zeynep TACER’e teĢekkürlerimi sunarım.

Mayıs 2010 Seçil BÜYÜKAĞAOĞLU

(6)

(7)

v ĠÇĠNDEKĠLER Sayfa ÖNSÖZ ... iii ĠÇĠNDEKĠLER ... v KISALTMALAR ... ix ÇĠZELGE LĠSTESĠ ... xi ġEKĠL LĠSTESĠ ... xv

ġEMBOL LĠSTESĠ ... xvii

ÖZET ... xix

SUMMARY ... xxi

1. GĠRĠġ ... 1

2. LĠTERATÜR ÖZETĠ ... 3

2.1 Gazlı Ġçeceklerin Tanımı ve Özellikleri ... 4

2.2 Dünya’da ve Türkiye’de Gazlı Ġçecek Sektörü ... 5

2.3 Gazlı Ġçeceklerin Üretiminde Kullanılan BileĢenler ... 6

2.3.1 Karbondioksit (CO2) ... 6

2.3.2 ġeker ... 10

2.4 Gazlı Ġçeceklerin Üretim Yöntemleri ... 12

2.5 Gazlı Ġçeceklerin Önemli Kalite Karakteristikleri... 15

2.5.1 Briks ... 15

2.5.2 Karbondioksit miktarı ... 16

2.5.3 Gazlı içecekler kusurları ... 16

2.5.3.1 Tat ve koku kusurları ... 16

2.5.3.2 GörünüĢ kusurları ... 18

2.6 Gazlı Ġçeceklerin Ambalajlanması ... 19

2.6.1 Tüketicilerin ambalaj tercihi ... 19

2.6.2 Gazlı içeceklerde kullanılan ambalaj materyalleri ... 20

2.6.2.1 Plastik ambalajlar ... 20

2.6.2.2 Cam ambalajlar ... 21

2.6.2.3 Metal kutular ... 21

2.6.3 Gazlı içecek sektöründe kullanılan plastik ambalaj materyalleri ... 22

2.6.3.1 Polikarbonat (PC) ĢiĢeler ... 22

2.6.3.2 Polietilen Terefitalat (PET) ĢiĢeler ... 22

2.6.3.3 Plastik ĢiĢe üretimi ... 24

Plastik ĢiĢelerin hammaddesi ... 25

Preform üretimi ... 25

Preformlardan plastik ĢiĢe üretimi ... 25

2.6.4 PET'lerin gaz geçirgenliği ... 26

2.6.4.1 Geçirgenlik mekanizması ... 28

2.6.4.2 Dual mod modeli ... 28

(8)

vi

3. MATERYAL METOT ... 31

3.1 Materyal ... 31

3.2 Metot... 31

3.2.1 Farklı boy gazlı içecek ambalajlarının üretimi ... 31

3.2.2 Deneme planı... 32

3.3 Analizler ... 33

3.3.1 Karbondioksit ölçümü ... 33

3.3.2 Toplam kurumadde tayini ... 33

3.3.3 Tork ... 34

3.4 Duyusal Analizler ... 34

3.5 Ġstatistiksel Analizler ... 34

4. BULGULAR VE TARTIġMA ... 35

4.1 Buzdolabı KoĢullarında Depolanan Farklı Boylardaki PET ġiĢeler Ġle Ġlgili Deneysel ÇalıĢmalar ... 36

4.1.1 Buzdolabı koĢullarında depolanan farklı boylardaki PET ĢiĢelerin karbonasyon kayıplarının incelenmesi ... 36

4.1.2 Buzdolabı koĢullarında depolanan farklı boylardaki PET ĢiĢelerin ĢiĢe iç basınç değerlerindeki değiĢimin incelenmesi (psi, lb/in2) ... 38

4.1.3 Buzdolabı koĢullarında depolanan farklı boylardaki PET ĢiĢelerin tork değerlerindeki değiĢiminin incelenmesi (lbf in) ... 39

4.1.4 Buzdolabı koĢullarında depolanan farklı boylardaki PET ĢiĢelerin briks değerlerindeki değiĢimin incelenmesi (B ) ... 40

4.2 Oda KoĢullarında Depolanan Farklı Boylardaki PET ġiĢeler Ġle Ġlgili Deneysel ÇalıĢmalar ... 40

4.2.1 Oda koĢullarında depolanan farklı boylardaki PET ĢiĢelerin karbonasyon kayıplarının incelenmesi ... 41

4.2.2 Oda koĢullarında depolanan farklı boylardaki PET ĢiĢelerin ĢiĢe iç basınç değerlerindeki değiĢimin incelenmesi (psi, lb/in2) ... 43

4.2.3 Oda koĢullarında depolanan farklı boylardaki PET ĢiĢelerin tork değerlerindeki değiĢiminin incelenmesi (lbf in) ... 44

4.2.4 Oda koĢullarında depolanan farklı boylardaki PET ĢiĢelerin briks değerlerindeki değiĢimin incelenmesi (B ) ... 44

4.3 Depolama Sonunda ġiĢelerde Mevcut Kalan Karbondioksit Hacimlerinin Belirlenmesi ... 45

4.3.1 Depolama sonunda 8 C’de depolanan farklı boylardaki PET ĢiĢelerin içinde kalan karbondioksit hacminin belirlenmesi ... 45

4.3.2 84 gün sonunda 22 C’de depolanan farklı boylardaki PET ĢiĢelerin içinde kalan karbondioksit hacminin belirlenmesi ... 46

4.4 2500 ml’lik ġiĢe Ġçin 3 Farklı Depolama KoĢulunda Karbonasyon Kaybını Belirlemek Amacıyla Yapılan Analizler ... 47

4.5 Farklı Materyaldeki Plastik ġiĢelerin CO2 Kayıplarının Belirlenmesi ... 48

4.5.1 Buzdolabı koĢullarında (8 C) farklı tip plastik ĢiĢelerden meydana gelen (PET ve PC) CO2 kayıplarının belirlenmesi ... 49

4.5.2 Oda koĢullarında (22 C) farklı tip plastik ĢiĢelerden meydana gelen (PET ve PC) CO2 kayıplarının belirlenmesi ... 49

4.6 Farklı Boylardaki PET ġiĢelerin Ġçerdikleri Karbondioksit Miktarlarının Matematiksel Olarak Ġfade Edilmesi ... 50

4.6.1 2500 ml PET ĢiĢelerin farklı koĢullarda depolama ile karbonasyon kayıplarının incelenmesi ... 51

(9)

vii

4.6.2 1500 ml PET ĢiĢelerin farklı koĢullarda depolama ile karbonasyon

kayıplarının incelenmesi ... 52

4.6.6 1500 ml PC ĢiĢelerin farklı koĢullarda depolama ile karbonasyon kayıplarının incelenmesi ... 57

4.7 Duyusal Analizler... 58

5. SONUÇ VE ÖNERĠLER ... 61

KAYNAKLAR ... 65

(10)

(11)

ix

KISALTMALAR

PET : Polietilen Tereftalat

PC : Polikarbon

CO2 : Karbondioksit

(12)

(13)

xi

ÇĠZELGE LĠSTESĠ

Sayfa Çizelge 2.1 : 2003 – 2009 yılları arasında Dünya ambalaj tüketim sayısal veriler

(US $) (Anonim, 2005). ... 7

Çizelge 2.2 : 1 litre suda, farklı sıcaklık ve normal basınçta çözünen CO2 miktarı (Brandau, 2003) ... 8

Çizelge 2.3 : Farklı basınç ve sıcaklıkta 1 litre suda çözünen CO2 miktarı (Brandau, 2003). ... 9

Çizelge 2.4 : ġeker ve CO2 çözünürlüğü arasındaki iliĢki (Brandau, 2003)... . 9

Çizelge 2.5 : TS 2603’te tanımlanan CO2 özellikleri (TSE, 2603) ... 9

Çizelge 2.6 : Doğal ve yapay tatlandırıcıların tatlılık değerleri (Shachman, 2005) .. 10

Çizelge 2.7 : Süreye göre sakkarozun inversiyonu (Shachman, 2005) ... 11

Çizelge 2.8 : ġeker çözünürlüğü ve sıcaklık arasındaki iliĢki (Ashurst, 1998) ... 11

Çizelge 2.9 : Doğal tatlandırıcıların çözünürlükleri (Shachman, 2005) ... 12

Çizelge 2.10 : Sertlik derecesine göre suların sınıflandırılması (Ashurst, 1998) ... 17

Çizelge 2.11 : PET geçirgenlik özellikleri (Brandau, 2003) ... 24

Çizelge 3.1 : Farklı boydaki ĢiĢelerin depolama koĢulları ... 33

Çizelge 4.1 : Oda ve buzdolabı koĢullarında farklı boy PET ĢiĢelerde depolanan numunelerin ortalama ve standart sapmaları ... 35

Çizelge 4.2 : 8o_{C’de 84 günlük süre sonunda CO2 hacmiyle ilgili meydana gelen} değiĢimler ... 46

Çizelge 4.3 : 22o_{C’de 84 günlük süre sonunda CO2 hacmiyle ilgili meydana gelen} değiĢimler Ekler bölümünde çizelge örneği ... 47

Çizelge 4.4 : Buzdolabı ve oda koĢullarında depolanan farklı boy PET ambalajlarda depolanan gazlı içeceklerde kalan CO2’nin zamana bağlı regresyon değerleri ... 50

Çizelge 4.5 : Tüketici duyusal test sonuçları ... 59

Çizelge B.1 : Deneme testlerinde 8o_{C’de depolanan farklı boy PET paketlerin} karbonasyon kayıpları üzerine etkilerin belirlenmesi ... 70

Çizelge B.2 : Deneme testlerinde 8o_{C’de depolanan farklı boy PET paketlerin iç} basınç değiĢimleri üzerine etkilerin belirlenmesi ... 71

Çizelge B.3 : Deneme testlerinde 8o_{C’de depolanan farklı boy PET paketlerin kapak} tork kuvveti üzerine etkilerin belirlenmesi. ... 72

Çizelge B.4 : Deneme testlerinde 8o_{C’de depolanan farklı boy PET paketlerin içecek} briks değiĢimleri üzerine etkilerin belirlenmesi ... 73

Çizelge B.5 : Deneme testlerinde 22o_{C’de depolanan farklı boy PET paketlerin} karbonasyon kayıpları üzerine etkilerin belirlenmesi ... 74

Çizelge B.6 : Deneme testlerinde 22o_{C’de depolanan farklı boy PET paketlerin iç} basınç değiĢimleri üzerine etkilerin belirlenmesi ... 75

Çizelge B.7 : Deneme testlerinde 22o_{C’de depolanan farklı boy PET paketlerin} kapak tork kuvveti üzerine etkilerin belirlenmesi. ... 76

Çizelge B.8 : Deneme testlerinde 22o_{C’de depolanan farklı boy PET paketlerin} içecek briks değiĢimleri üzerine etkilerin belirlenmesi ... 76

(14)

xii

Çizelge B.9 : Deneme testlerinde 8o_{C’de depolanan farklı boy PET paketlerin} içecek iç basınç değerlerinin tork kuvveti üzerine korelasyonunun belirlenmesi ... 77

Çizelge B.10 : Deneme testlerinde 22o_{C’de depolanan farklı boy PET paketlerin} iç basınç değerlerinin tork kuvveti üzerine korelasyonunun

belirlenmesi ... 77

Çizelge B.11 : Deneme testlerinde 2500 ml’lik PET paketlerin 3 farklı depolama

koĢulunun içeceklerin içerdikleri CO2 miktarlarınaetkisinin

incelenmesi ... 77

Çizelge B.12 : Deneme testlerinde 8o_{C’de depolanan farklı materyaldeki 1500 ml} PET ve PC paketlerin karbonasyon kayıpları üzerine etkilerinin

belirlenmesi ... 78

Çizelge B.13 : Deneme testlerinde 22o_{C’de depolanan farklı materyaldeki 1500 ml} PET ve PC paketlerin karbonasyon kayıpları üzerine etkilerinin

belirlenmesi ... 78

Çizelge B.14 : Deneme testlerinde 2500 ml‘lik PET paketlerin oda ve buzdolabı

koĢullarının içeceklerin içerdikleri karbondioksit miktarlarına

etkisinin incelenmesi ... 79

Çizelge B.19 : Deneme testlerinde 8 o_{C’de depolanan 250 ml PET paketlerin} depolama sürelerinin karbonasyon kayıpları üzerine etkilerinin

belirlenmesi ... 81

belirlenmesi ... 83

belirlenmesi ... 85

belirlenmesi ... 87

belirlenmesi ... 89

(15)

xiii

belirlenmesi ... 93

belirlenmesi ... 95

belirlenmesi ... 97

belirlenmesi ... 99

Çizelge B.29 : Deneme testlerinde ortalama 14 o_{C’de (güneĢli ortam) depolanan} 2500 ml PET paketlerin karbonasyon kayıpları üzerine etkilerinin belirlenmesi ... 100

Çizelge B.30 : Deneme testlerinde ortalama 8o_{C’de (güneĢli ortam) depolanan}

1500 ml PC paketlerin karbonasyon kayıpları üzerine etkileri ... 101

Çizelge B.31 : Deneme testlerinde ortalama 22 o_{C’de (güneĢli ortam) depolanan} 1500 ml PC paketlerin karbonasyon kayıpları üzerine etkilerinin belirlenmesi ... 101

(16)

(17)

xv

ġEKĠL LĠSTESĠ

Sayfa

ġekil 2.1 : Gazlı içecek üretim aĢamaları (Ashurst, 1998) ... 12

ġekil 2.2 : PET molekül yapısı. ... 23

ġekil 2.3 : Preformlardan plastik ĢiĢe üretim aĢamaları ... 26

ġekil 2.4 : PET’lerin gaz geçirgenlik mekanizması (Hernandez, 1997) ... 28

ġekil 4.1 : Buzdolabı koĢullarında depolanan farklı boylardaki PET ĢiĢelerin zamana göre karbonasyon seviyelerindeki değiĢim ... 37

ġekil 4.2 : Buzdolabı koĢullarında farklı boylardaki PET ĢiĢelerden dıĢ ortama difüzyon ve sorpsiyon hızlarına bağlı olarak meydana gelen CO2 kayıpları ... 37

ġekil 4.3 : Buzdolabı koĢullarında depolanan farklı boylardaki PET ĢiĢelerin zamana göre iç basınç seviyelerindeki değiĢim ... 38

ġekil 4.4 : Buzdolabı koĢullarında depolanan farklı boylardaki PET ĢiĢelerin Tork değerlerindeki değiĢimi... 39

ġekil 4.5 : Buzdolabı koĢullarında depolanan farklı boylardaki PET ĢiĢelerin Briks değerlerinin zamana göre değiĢimi ... 40

ġekil 4.6 : Oda koĢullarında depolanan farklı boylardaki PET ĢiĢelerin zamana göre karbonasyon seviyelerindeki değiĢim... 42

ġekil 4.7 : Oda koĢullarında farklı boylardaki PET ĢiĢelerden dıĢ ortama difüzyon ve sorpsiyon hızlarına bağlı olarak meydana gelen CO2 kayıpları ... 42

ġekil 4.8 : Oda koĢullarında depolanan farklı boylardaki PET ĢiĢelerin zamana göre iç basınç seviyelerindeki değiĢim ... 43

ġekil 4.9 : Oda koĢullarında depolanan farklı boylardaki PET ĢiĢelerin Tork değerlerindeki değiĢimi ... 44

ġekil 4.10 : Oda koĢullarında depolanan farklı boylardaki PET ĢiĢelerin Briks değerlerindeki değiĢimi ... 45

ġekil 4.11 : 84 gün sonunda 8o_{C’de depolanan farklı boylardaki PET ĢiĢelerin} içinde kalan karbondioksit hacmi ... 46

ġekil 4.12 : 84 gün sonunda 22 o_{C’de depolanan farklı boylardaki PET ĢiĢelerin} içinde kalan karbondioksit hacmi ... 47

ġekil 4.13 : 2500 ml’lik ĢiĢe için 3 farklı depolama koĢulunda karbonasyon kaybını belirlemek amacıyla zamana göre karbonasyın hacim değiĢimi ... 48

ġekil 4.14 : 8o_{C’de farklı tip plastik ĢiĢelerden meydana gelen (PET ve PC) CO2} kayıpları ... 49

ġekil 4.15 : 22 o_{C’de farklı tip plastik ĢiĢelerden meydana gelen (PET ve PC)} CO2 kayıpları ... 50

ġekil 4.16 : 2500 ml PET ĢiĢelerin farklı koĢullarda depolama ile karbonasyon kayıpları ... 51

ġekil 4.17 : Farklı koĢullarda depolanan 2500 ml PET’lerin karbonasyon kayıpları ... 52

ġekil 4.18 : 1500 ml PET ĢiĢelerin farklı koĢullarda depolama ile karbonasyon kayıpları ... 52

(18)

xvi

ġekil 4.19 : Farklı koĢullarda depolanan 1500 ml PET’lerin karbonasyon

kayıpları ... 53

ġekil 4.20 : 1000 ml PET ĢiĢelerin farklı koĢullarda depolama ile karbonasyon

kayıpları ... 54

kayıpları ... 55

kayıpları ... 56

kayıpları ... 57

ġekil 4.26 : 1500 ml PC ĢiĢelerin farklı koĢullarda depolama ile karbonasyon

kayıpları ... 58

ġekil 4.27 : Farklı koĢullarda depolanan 1500 ml PC ĢiĢelerin karbonasyon

(19)

xvii

SEMBOL LĠSTESĠ

b : Gaz/polimer sabiti, atm-1

c : Karbonik asit konsantrasyonu CO2

C : Sıvı fazdaki karbondioksitin molar konsantrasyonu

CD : Polimer içerisine absorblanan gazın molar konsantrasyonu (Henry yasasına

göre çözünen)

CH : Polimer içerisine adsorblanan gazın molar konsantrasyonu (Langmuir

izotermine göre)

C’H : Polimerin adsorpsiyon kapasitesi, cm3gaz STP/cm3polimer STP

CTOT : Polimer içerisindeki gaz moleküllerinin toplam molar konsantrasyonu DD : Henry kanununa göre çözünen moleküllerin Fickian difüzyon katsayısı,

cm2sn-1

Deff : Etkin difüzyon katsayısı, cm2sn-1

DH : Langmuir izotermine göre adsorplanan moleküllerin Fickian difüzyon

katsayısı, cm2sn-1

dg : Gazlı içecegin spesifik yoğunluğu

H : Karbondioksitin gaz ve sıvı fazları arasında dagılım katsayısı, mol.cm-3atm-1

kD : Polimer içerisinde Henry yasasına göre çözünen gaz populasyonuna baglı, gaz ve sıvı fazları arasında dagılım katsayısı, cm3gaz STP/cm3 polimer STP.atm

l : Sisenin duvar kalınlığı

nTOT : Konteynırın içindeki karbondioksitin toplam mol sayısı (boĢluk ve sıvı faz) Nx : x dogrultusunda toplam kütle aktarım akısı, mol/cm2/sn

P : Polimer ile temas halinde olan gazın basıncı, atm pCO2 : Karbondioksitin kısmi basıncı

S : Çözünürlük sabiti D : Difüzivite sabiti t : Zaman, gün T : Sıcaklık, °C

(20)

(21)

xix

FARKLI AMBALAJ VE DEPOLAMA KOġULLARININ GAZLI

ĠÇECEKLERĠN KALĠTE KARAKTERĠSTĠKLERĠ ÜZERĠNE

ETKĠLERĠNĠN ĠNCELENMESĠ ÖZET

Gazlı içeceklerin ambalajlanmasında, plastik ĢiĢelerdeki CO2 kaybının belirlenmesi ürünün raf ömrünün tayininde oldukça önemlidir. Gazlı içeceklerin tüketiciye geleneksel cam ĢiĢeler yerine, daha pratik ve hafif olan PET (Polietilen tereftalat) ĢiĢelerde sunumu, her geçen gün daha da yaygınlaĢmaktadır. Bununla birlikte, bu dönüĢüm sırasında içecek kalitesi ve duyusal kalite özelliklerinde bazı sorunlarla karĢılaĢılmaktadır. Bu çalıĢmada, farklı özelliklerdeki plastik ĢiĢelerde depolanmıĢ gazlı içeceklerin CO2 miktarındaki değiĢim ile diğer önemli kalite karakteristikleri, 2 farklı depolama koĢullarında incelenmiĢ ve elde edilen bu verilerin ürünlerin raf ömürleri üzerindeki etkileri araĢtırılmıĢtır.

AraĢtırmada gazlı içeceklerin üretim aĢamaları ve içeceklerde kullanılan ambalajlar detaylı olarak araĢtırılmıĢ, CO2 kayıplarının depolama sıcaklığına da bağlı olarak, hangi malzemede daha az gerçekleĢtiği ortaya konulmaya çalıĢılmıĢtır. PET ĢiĢelere ek olarak PC ĢiĢelerin de farklı depolama koĢullarında gazlı içeceklerin kalite karakteristikleri üzerindeki etkilerinin araĢtırılması amacıyla PC ĢiĢelerdeki gazlı içeceklere de aynı analizler uygulanmıĢ ve sonuçları PET ĢiĢelerin sonuçlarıyla kıyaslanmıĢtır. Ayrıca, farklı boyutlardaki PET ĢiĢelerde ve geri dönüĢümlü polikarbon (PC) ĢiĢelerde ambalajlamıĢ numunelerde, briks değerleri ile duyusal kalite üzerindeki etkileri nedeniyle üründe kalan CO2 miktarının zamana bağlı olarak değiĢimi ölçülmüĢtür. Takiben, farklı boy plastik ĢiĢelerde depolanan gazlı içeceklerin kalite karakteristiklerindeki değiĢimlerin depolama koĢulu, farklı hacimlerdeki plastik ĢiĢeler ve zamana bağlı iliĢkileri ortaya konulmaya çalıĢılmıĢtır.

AraĢtırma sonunda, 84 gün süren analizler boyunca meydana gelen CO2 kayıplarının

1. dereceden fonksiyon ile ifade edilebileceği belirlenmiĢtir. ÇalıĢma kapsamında ayrıca, duyusal testler yardımıyla kalite karakteristiklerinde meydana gelen değiĢimin tüketiciler üzerindeki etkisi de incelenmiĢ ve bu amaçla, özellikle gazlı içeceklerin sunumu esnasındaki tat algısının öncelikli olarak CO2 veya sunum sıcaklığından etkilenmeleri incelenmiĢtir.

ÇalıĢma sonucunda, buzdolabı koĢullarında depolanan örneklerden sadece 250 ml’lik PET ĢiĢelerin, oda koĢullarında ise tüm hacimlerdeki PET ĢiĢelerin %15’ten fazla CO2 kaybına uğradığı tespit edilmiĢtir. Büyük boy ĢiĢelere göre, küçük boy PET ĢiĢelerin, raf ömrünün daha az olduğu ve içerdiği gaz hacmi/yüzey alanı daha büyük değerlere sahip olduğu için CO2 kayıplarının daha fazla olduğu ve PC materyalindeki plastik ĢiĢelerin geçirgenliklerinin daha az olmasına bağlı olarak daha yüksek raf ömrü olduğu tespit edilmiĢtir. 84 günlük analiz süreci sonunda oda koĢullarında depolanan örneklerden 250 ml’de %28, 450 ml’de %28, 1000 ml’de %21, 1500 ml’de %15 ve 2500 ml’de %20 CO2 kaybı meydana geldiği belirlenirken, buzdolabı koĢullarında depolanan örneklerde ise 250 ml’de %15, 450 ml’de %12, 1000 ml’de

(22)

xx

%14, 1500 ml’de %9 ve 2500 ml’de %8 CO2 kaybı meydana geldiği tespit edilmiĢtir.

Yapılan duyusal testler ile tüketicilerin buzdolabı koĢullarında depolanan PET ambalajlardaki örnekleri daha çok beğenerek tercih ettikleri belirlenmiĢtir.

(23)

xxi

AN INVESTIGATION OF QUALITY CHARACTERISTICS CHANGE IN CARBONATED SOFT DRINKS PACKAGED IN DIFFERENT MATERIALS ON DIFFERENT STORAGE CONDITIONS

SUMMARY

Shelf life estimation is a very important issue in the beverage industry. Assessment of the carbondioxide loss through the plastic bottle walls by the packaging application has always been desirable and challenging at the same time. PET (Polietilen tereftalat) bottles for carbonated beverages have many advantages over glass and metal containers. However, plastic bottles are also known to be imperfect barriers for gaseous liquids, because they are semipermeable. There is an increasing demand for storing carbonated beverages in PET bottles which are more lighter and practical according to glass containers. However, this transformation lead to some problems in bevarage quality and sensorial properties.

In this study, change in CO2 levels and other important quality characteristics of the specified carbonated beverages that stored in various PET bottles are analyzed in different storage conditions and the data gathered is used in the examination of products’ shelf lives. In addition to PET plastic bottle analysis, quality characteristics change in carbonated beverages stored in PC plastic bottles are analyzed and the comparison made between PET and PC plastic bottles. In scope of this study, first of all the production process of soft drinks and package types generally used for carbonated beverages are evaluated and type of package in which the minimum carbonation loss has occured due to the storage temperature is tried to be considered. In samples packaged in recyclable PC, one way PET containers, nutritive quality characteristics such as brix, and CO2 amount in the samples due to their effects on sensorial quality characteristics are observed for a period of time. For the analysis during 84 days, the remaining CO2 gas in the bottles are changed linearly like first order equation. In another part of the study the change in the quality characteristics are tried to be established by consumer sensorial tests. Particularly, whether the serving temperature or the carbonation amount of carbonated beverages is the most important parameter for consumer acceptance during the serving will be tried to be determined.

In conclusion, PET bottles stored in refrigerator condition (8oC) showed a longer shelf life for the carbonated beverages. In refrigerator conditions, only 15% CO2 loss occured in 250 ml PET bottles, but in room storage conditions all of the PET bottles

lost more than the 15% CO2 volume during the 84 days. Larger bottle volumes have

larger shelf life according to the smaller bottle volume because of the volume/surface area. At the end of the 84 days analysis period at the room conditions, for 250 ml % 28, for 450ml %28, for 1000 ml % 21, for 1500 ml %15 and for 2500 ml %20 CO2 loss has occured. At refrigerator conditions for 250 ml %15, for 450 ml %12, for 1000 ml %14, for 1500 ml %9 and for 2500 ml %8 CO2

(24)

xxii

loss has occured. It is considered that the samples stored in refrigerator conditions are mostly liked by the consumers.

(25)

1

1. GİRİŞ

Günümüzde, gazlı içecek endüstrisinin avantajları bakımından üzerine yoğunlaĢtığı paketler, plastik bazlı ambalajlardır. Plastik ambalajların, diğer paketlere göre daha hafif olmaları, ĢiĢe dizaynında kolaylık ve esneklik sağlamaları, daha büyük hacimli ĢiĢeler üretilmesine olanak sağlaması, cam ĢiĢelere göre darbelere daha dayanıklı olmaları gibi birçok avantajları vardır. PET ĢiĢelerin avantajlarının yanında gaz geçirgenlikleri diğer ambalaj materyallerine göre daha yüksektir. Gazlı içeceklerin tüketiciler üzerindeki duyusal kalitesini en çok etkileyen parametrenin içecekte

bulunan CO2 miktarı olduğu bilinmektedir. Gazlı içeceklerin depolama süresi

boyunca, yani ĢiĢeleme yapıldıktan tüketiciye ulaĢıncaya dek geçen süre içerisinde meydana gelen en önemli sorun ĢiĢe içerisinde meydana gelen basınç düĢüĢü, baĢka bir deyiĢle CO2 kaybıdır. Buna bağlı olarak, yapılan çalıĢmada plastik ĢiĢelerde depolanmıĢ gazlı içeceklerin CO2 içeriğinin zamana göre değiĢimini etkileyen tüm faktörlerin açıkça ortaya konulması ve belirlenen parametrelere göre depolama koĢullarının iyileĢtirilmesi sonucu birlikte plastik ĢiĢelerin daha kullanıĢlı olması amaçlanmıĢtır.

Gazlı içeceklerin, tüketici algısı açısından en çok ayırt edici faktörün içerdiği CO2 miktarı olduğu ve içecekteki CO2‟in %15‟inin kaybolmasının, içeceğin tüketildiğinde tatsız hissedilmesi için yeterli olduğu belirtilmiĢtir (Profaizer, 2005). Bu nedenle içecek endüstrisi, raf ömrünü azaltmayan ambalajlama sistemlerini geliĢtirmeye çalıĢmakta (kapak değiĢtirmek, ĢiĢe ağırlığını azaltmak, yeni bir ĢiĢe tasarlamak vb.) ve bu amaçla da CO2 kaybının detaylı bir Ģekilde anlaĢılması gerekmektedir (Glevitzky ve diğ., 2005). Özellikle avantajları bakımından plastik ĢiĢelerin daha yaygın olarak kullanımının sağlanması ve tüketiciler açısından duyusal özelliklerinin zamana bağlı olarak değiĢiminin en alt seviyede olması amacıyla, çalıĢmada bu konuda etkili tüm parametreler belirlenmiĢ ve içeceklerin standartlarda belirlenen düzeylerde kalabilmesi için tüm istatistiksel iliĢkiler ortaya konulmaya çalıĢılmıĢtır. ÇalıĢma ile birlikte gazlı içeceklerin CO2 seviyelerinin en çok azaldığı periyotta

(26)

2

değiĢkenler analiz edilmiĢ ve bu sürede gaz kaybına sebep olan parametreler istatistiksel olarak belirlenmeye çalıĢılmıĢtır.

Bu çalıĢmanın amacı, plastik ĢiĢelerde ambalajlanan gazlı içeceklerin depolama sırasındaki CO2 değiĢimleri için bir istatistiksel matematiksel model geliĢtirerek, raf ömrünü etkileyen parametrelerin birbiriyle iliĢkisini belirlemektir. Bu kapsamda çalıĢma boyunca CO2 miktarlarının izlenmesinin yanı sıra ĢiĢe ve kapak özellikleriyle ilgili olarak ölçülen parametreler ve CO2 düzeyinin değiĢimi istatistiksel olarak iliĢkilendirilmeye çalıĢılmıĢtır. ÇalıĢmanın giriĢ bölümünü takiben, gazlı içeceklerin TSE standartları incelenmiĢ, gazlı içeceklerin hazırlanmasında kullanılan CO2‟in fiziksel ve kimyasal özellikleri belirtilmiĢ ve CO2‟in plastik ĢiĢelerden kayıplarının incelendiği mevcut literatür çalıĢmalarından yararlanılmıĢtır. AraĢtırmada kullanılan materyal ve metotları takiben, bulgular ve tartıĢma kısmında farklı parametrelerin ürünün kalite karakteristiklerine olan etkileri incelenmiĢ ve sonuç ve öneriler sunulmuĢtur. ÇalıĢma, kaynaklar listesi ve istatistiksel çalıĢmaların sonuçlarını içeren ekler ile tamamlanmaktadır.

(27)

3

2. LİTERATÜR ÖZETİ

Gazlı içecek endüstrisinde ambalaj materyali olarak en yaygın anlamda cam, metal ve PET ĢiĢeler kullanılmakla birlikte, günümüzde ekonomik açıdan avantaj sağlayan PET ĢiĢelere olan ilgi gün geçtikçe artmaktadır. PET ĢiĢelerin, cam ve metal

ambalajlara göre depolama süresi boyunca ve kapağın her açılıĢında CO2 kaybı daha

fazla miktarda gerçekleĢtiği için, ĢiĢeye ilk dolum esnasında diğer ambalajlara göre

daha yüksek CO2 hacminde dolum yapılması gerekmektedir. Günümüze kadar,

karbonlanmıĢ içeceklerdeki CO2 kayıpları üzerine yapılan çalıĢmaların yaklaĢık %30‟u kapak boyunca CO2 kaybı ve %60‟ı ise PET duvarları boyunca CO2 kaybı üzerine yoğunlaĢmıĢtır (Glevitzky ve diğ., 2005).

Gazlı içeceklerin PET ĢiĢelerde depolanmasıyla birçok avantaj elde edilmesine karĢın PET ĢiĢelerde içecekteki gaz kaybı daha hızlı gerçekleĢmektedir. Bu durumda, gazlı içeceklerin, kısa süre içerisinde tüketiciler tarafından kabul edilmeyen bir tada ulaĢması, bu ürünlerin raf ömrünü belirleyen en önemli kriterdir. Literatürde genel olarak, ürünün depolama baĢlangıcındaki karbonasyon düzeyinin %15 düzeyinde azalmasına kadar geçen süre bu ürünlerin tat bakımından raf ömrünü belirlemektedir (Brandau, 2003). PET ĢiĢelerin geçirgenliği dolayısıyla içerdiği ürünlerin raf ömrü, önemli ölçüde, preformlardan ĢiĢirilen PET ĢiĢelerin ĢiĢirilme iĢlemi sonrası yapılarındaki kristalinite değerleriyle yakından iliĢkilidir. Masi‟nin (1980) çalıĢmasında “çiftli hareket” ve sorpsiyon kütle transfer modeli farklı boydaki PET ĢiĢelerde uygulanmıĢtır. Bu model sayesinde CO2-PET arasındaki transfer iliĢkisi literatüre geniĢ kapsamlı olarak sunulmuĢ ve bu çalıĢmada %60 kristalinite polimer film kullanılmıĢtır (Masi, 1980). Bu çalıĢmanın çıktılarından yararlanan Tock ve Woo (1985) ise 2L ve 0,5L PET ĢiĢelerin raf ömrünü, sıcaklık, duvar kalınlığı ve kristalinitenin fonksiyonu olarak hesaplamıĢlardır.

Gazlı içecek ĢiĢeleri için raf ömrü tahminlemesinde kullanılan iki sistematik yaklaĢım bulunmaktadır. Kullanılan doğrudan metoda göre, PET ĢiĢeleri üretip, içecekle doldurulduktan sonra, tat testleri yapılarak ürünün tüketiciler tarafından kabul edilebilirliği basitçe evet ya da hayır cevabı ile sağlanmaya çalıĢılmakta; ancak bu

(28)

4

metot baĢarı veya baĢarısızlığın mekanizması hakkında bir fikir vermediğinden baĢarıyı sağlamak için yönlendirme yapılamamaktadır. Ġkinci metot ise matematiksel model oluĢturarak içeceğin raf ömrü tahminlemesi yapılmasıdır. Modelin ne kadar kapsamlı oluĢturulduğuna ve model için gerekli olan verilerin kalitesine bağlı olarak kabul edilen değiĢikliklerin çıktıları test edilebildiğinden, bu metot değerli bir analitik araçtır. Bu yaklaĢımın yararı gerçek deneysel performans ile korelasyon yapılarak arttırılabilmektedir (Profaizer, 2005).

2.1 Gazlı İçeceklerin Tanımı ve Özellikleri

Gazlı içecekler CO2 ile gazlandırılmıĢ olan meyveli, aromalı, kola, tonik gibi içeceklerdir. Kolalı içecekler, içilebilir özellikteki su, Ģeker, kafein, diğer bileĢenler, izin verilen katkı maddeleri ve kendine özgü aroma maddeleri ile tekniğine göre hazırlanan ve CO2 ile gazlandırılmıĢ olan içeceklerdir (Türk Gıda Kodeksi, Alkolsüz Ġçecekler Tebliği, Tebliğ No:98/24).

Gazlı içeceklerin ürün özellikleri aĢağıdaki Ģekilde olmalıdır (Türk Gıda Kodeksi, Alkolsüz Ġçecekler Tebliği, Tebliğ No:98/24);

Alkolsüz içecekler tiplerine özgü tat, koku, renk ve görünüĢte olmalı, yabancı tat ve koku içermemelidir.

Gazlı içeceklerin CO2 miktarı en az 2 g/L olmalıdır. Kola içeceğinde kafein miktarı en çok 150 mg/L olmalıdır.

Alkolsüz içeceklerin hazırlanmasında Ģeker olarak sakkaroz, glukoz, fruktoz, glukoz Ģurubu, fruktoz Ģurubu veya invert Ģeker Ģurubu kullanılabilmektedir. Alkolsüz içeceklerin hazırlanmasında Ģeker yerine veya Ģeker ile birlikte tatlandırıcı kullanılabilmektedir.

Alkolsüz içecekler vitamin, mineral ve diğer besin öğeleriyle zenginleĢtirilebilir. Alkolsüz içeceklerde etil alkol miktarı en çok 5 g/L, laktik asit miktarı en çok 0,6 g/L, uçucu asit miktarı en çok 0,4 g/L olmalıdır.

Alkolsüz içeceklerde, normal depolama koĢullarında geliĢebilen hiçbir mikroorganizma ve mikroorganizma kaynaklı hiçbir madde sağlığa zararlı

(29)

5

miktarda bulunmamalıdır. Gazlı içeceklerin ambalaj özellikleri aĢağıdaki Ģekilde olmalıdır (Türk Gıda Kodeksi, Alkolsüz Ġçecekler Tebliği, Tebliğ No:98/24); AmbalajlanmıĢ gıda maddesi, ambalajı değiĢtirilmediği veya açılmadığı sürece gıda maddesine eriĢilemez durumda olmalıdır.

Ambalaj materyali gıda maddesinin özelliğine bağlı olarak sıcaklık değiĢimleri, nem, hava, ıĢık gibi olumsuz dıĢ etkenlerden korumalıdır.

Ambalaj materyali gıda maddelerinin bileĢiminde istenmeyen değiĢikliklere ve organoleptik özelliklerinde bozulmalara neden olmamalı ve gıda maddesiyle etkileĢim göstermemelidir.

Ambalaj materyali üzerinde izin tarihi ve numarası ile üretici firmanın adı, bulunduğu il ve plastik materyalin kimyasal adlarının baĢ harfleri belirtilmelidir. Ambalaj materyalleri doldurma, taĢıma ve depolama koĢullarına dayanıklı ve istiflemeye uygun olmalıdır.

Ambalajların dolum oranı hacimce en az %90 olmalıdır.

Alkolsüz içeceklerde içeceğin tipi (kola, tonik, meyveli, aromalı) belirtilmelidir (Türk Gıda Kodeksi, Alkolsüz Ġçecekler Tebliği, Tebliğ No:98/24).

Gazlı içeceklerin ambalajlanmasında 4 tip farklı ambalajlama materyali mevcuttur. Bunlar; kağıt, metal, cam ve plastik esaslı ambalaj materyalleridir.

2.2 Dünya’da ve Türkiye’de Gazlı İçecek Sektörü

Gazlı içecek sektörü son yıllarda Türkiye‟de en hızlı geliĢme gösteren sektörlerdendir. Türkiye‟nin sahip olduğu genç nüfus ucuz ürünlere yönelim göstermekte olup, Türkiye‟de bulunan firmaların gazlı içecek üretimi hakkında çalıĢmalar yapmaya baĢlamasına neden olmuĢtur. Türkiye‟de yılda kiĢi baĢına 31 litre gazlı içecek tüketildiği kabul edilmekte olup bu oranı diğer dünya devletlerinin gazlı içecek tüketimi ile kıyasladığımızda, Türkiye‟nin gazlı içecek tüketiminin diğer ülkelere göre düĢük olduğu ortaya çıkmaktadır (Anonim, 2004).

Küresel içecek ambalaj satıĢları 2004 yılında bir önceki yıla göre %7 artıĢ ile 69 milyar dolara ulaĢmıĢ ve bu artıĢ özellikle Doğu Avrupa, Ortadoğu ve Asya‟daki yükseliĢlerden kaynaklanmaktadır. Ġçecek tüketimi halen küresel ölçekte 1,35 trilyon

(30)

6

litre olarak hesaplanmakta ve kiĢi baĢına ortalama 215 litre düĢmektedir. Yıllık tüketimde kiĢi baĢına 196 litre ile ABD birinci, 31 litre ile Türkiye orta sıralarda yer alırken Hindistan, Zaire, Etyopya, Mozambik, Nepal ve Kamboçya 1 litre ile son sırayı paylaĢmaktadır. Gerek geliĢmiĢ gerekse geliĢmekte olan ekonomilerde görülen bu büyüme bir yandan da PET ĢiĢe hacmini de büyütmektedir. Batı piyasalarında durağan hale gelmiĢ olan alkolsüz içecek tüketimi diğer piyasalarda hızlı geliĢimini sürdürmektedir. Türkiye'de gazlı içecek tüketim alıĢkanlığı geliĢmiĢ Avrupa ülkeleri ile karĢılaĢtırıldığında gerilerde yer almakta olsa da, bu ürünlere olan talep hızla artmaktadır. Gazlı içecek sektörü Türkiye'nin geleceği parlak ve karlı olan iĢ alanlarından biri olarak değerlendirilebilmektedir (Anonim, 2005). Çizelge 2.1‟de 2003–2009 yılları arasında Dünya‟daki ambalaj tüketim sayısal verileri gösterilmektedir.

2.3 Gazlı İçeceklerin Üretiminde Kullanılan Bileşenler 2.3.1. Karbondioksit (CO2)

Gazlı içecek endüstrisinde kullanılan CO2 renksiz bir gaz olup keskin bir tada sahiptir ve suda çözündüğünde stabil olmayan karbonik asit oluĢabilir. Uygulamada gazlı içeceklerin köpürmesini sağlayacak uygun gaz inert, toksik olmayan, neredeyse tatsız ve uygun fiyatta sıvılaĢtırılmıĢ halde bulunabilen CO2 gazıdır. CO2 oda sıcaklığında sıvı içerisinde çözünmüĢ haldedir ve ĢiĢe biraz çalkalandığında baloncuk girdapları oluĢmaktadır (Profaizer, 2005).

Ġçecek içerisinde bulunan CO2 gazının ĢiĢenin duvar çeperleri boyunca geçirgenliği geçirgenlik mekanizması olarak açıklanmaktadır. Bu mekanizmaya göre ĢiĢe içerisinden duvar çeperine kadar gerçekleĢen sorpsiyon Henry yasasıyla açıklanmakta ve p1 kısmi basıncıyla gösterilebilmektedir. L geniĢliğindeki ĢiĢe çeperi boyunca gerçekleĢen iletim ise Fick yasasıyla açıklanmaktadır. ġiĢedeki absorplanmıĢ gazın p2 kısmi basıncındaki dıĢ ortama iletilmesi ise yine Henry yasasıyla açıklanmaktadır (p1>p2) (Hernandez, 1997). Film boyunca gerçekleĢen transfer (transmisyon katsayısı) ilk ve son durumdaki ĢiĢede bulunan toplam gaz konsantrasyon farkından bulunmaktadır.

(31)

7

Çizelge 2.1 : 2003–2009 yılları arasında Dünya ambalaj tüketim sayısal veriler (US

(32)

8

CO2 renksiz, tatsız, ucuz temin edilebilen toksik olmayan inert bir gaz olup, havadan ağırdır. 1 litresi 0°C'de ve 760 mm Hg basıncında 1,977 g gelmektedir. Yanıcı ve yakıcı değildir. Bu nedenle yangın söndürmede kullanılmaktadır. Gerçekte karbonik asidin susuz formu olup suda çözündüğü zaman asidik reaksiyon gösterir. Sıcakta karbonik asit CO2 ve suya ayrıĢmaktadır. CO2 doğada yaygın olarak bulunmaktadır. En önemli kaynaklarından birisi havadır. Temiz havada hacim olarak %0,03-0,04 düzeyinde CO2 mevcuttur. CO2, kalsiyum karbonat ve kalsiyum bikarbonattan elde edilir (Shachman, 2005).

0oC'de 1 m3 hava 1,3 kg ve 1 m3 CO2 2 kg‟dır. Havadan ağır olduğu için kap ve binalarda dipteki havayı sıkıĢtırarak tabanda toplanmaktadır ve bu nedenle de kaptan kaba aktarabilmektedir. Ayrıca gaz formunda susuzdur ve bu nedenle asidik tepkime göstermemektedir. Asidik tepkimeyi ancak su ile iliĢkide olduğunda gösterir. Çünkü bu sırada karbonik aside dönüĢmektedir. Diğer gazlarda olduğu gibi CO2'in suda çözünürlüğü sıcaklık ve basınca bağlı olarak değiĢmektedir (Çizelge 2.2). Diğer ifade ile basınç arttıkça çözünürlük artmakta ve aynı basınç altında ise sıcaklık arttıkça azalmaktadır.

Çizelge 2.2 : 1 litre suda, farklı sıcaklık ve normal basınçta çözünen CO2 miktarı (Brandau, 2003).

Çözünen CO2 miktarı

Sıcaklık °C Litre Gram

0 1.713 3.347 3 1.527 2.979 5 1.424 2.774 7 1.331 2.590 9 1.237 2.404 10 1.194 2.319 15 1.019 1.971 20 0.878 1.689

CO2 sıvı içerisinde çözünebilir ve çözünürlük içeceğin sıcaklığıyla ters orantılıdır. CO2 suda çözündüğünde karbonik asit oluĢur. Gazlı içeceklerdeki asidik keskin tadını karbonik asit oluĢturmaktadır. Belirli bir dozun üzerinde uygulanan karbonasyonun içecek üzerinde koruyucu, küf ve mayalara karĢı antimikrobiyal etki

göstermektedir. CO2 havadan daha ağır olup, 298 K‟de 1.98 kg/m3 _yoğunluğa

sahiptir. Yanıcı olmayan CO2 gazı 44.01 molekül ağırlığındadır. CO2 gazı farklı sıcaklık değerlerinde 3 farklı fiziksel halde bulunabilir (Ashurst, 1998). Farklı basınç

(33)

9

ve sıcaklıkta CO2 çözünürlüğü değiĢkenlik göstermektedir (Çizelge 2.3). Sabit sıcaklık ve basınçta CO2'in sudaki çözünürlüğü Ģeker miktarı arttıkça azalmaktadır (Çizelge 2.4).

Çizelge 2.3 : Farklı basınç ve sıcaklıkta 1 litre suda çözünen CO2 miktarı (Brandau, 2003).

Basınç (Atü) _{Sıcaklık °C}

5-8 10-15 17-20 0 1.3 1.0 0.5 1 2.5 2-0 1.8 2 3.5 3.0 2.6 3 4,3 3.8 3.3 4 4.8 4.5 3.8 5 5.3 4.7 4.2 6 5.7 5.3 4.4

Çizelge 2.4 : ġeker ve CO2 çözünürlüğü arasındaki iliĢki (Brandau, 2003).

Şeker CO2 Çözünürlüğü (litre) (760 mm Hg, 15°C)

0.0 1.019 1.0 0.995 5.0 0.967 7.0 0.951 10.0 0.928 13.0 0.902

Gazlı içecek hazırlamada kullanılacak CO2‟in özellikleri TS 2603'de tanımlanmıĢtır (Çizelge 2.5).

Çizelge 2.5 : TS 2603'de tanımlanan CO2 özellikleri (TSE, 2603).

Özellik Sınırlar

Karbon monoksit max. 10ppm (μl/L)

Karbondioksit min. %99 (V/V)

Kükürt, en çok max. 0,5 (mg/kg)

Su max. % 0,015 (V/V)

Arsenik max. 0,5 mg/m3

(34)

10

2.3.2. Şeker

Gazlı içecek sektöründe, içeceğin yaklaĢık %7 – 12 kısmını Ģeker oluĢturmaktadır. Gazlı içeceklerin üretiminde, granül Ģeker veya Ģeker pancarından üretilmiĢ olan hacimce % 67 (67oB, 20oC) sakkaroz çözeltisi veya sakaroz haricinde mısır Ģurubu olarak adlandırılan glikoz veya fruktoz Ģurubu, diyet içeceklerin üretiminde sorbitol, mannitol, ksilitol, sakkarin ve sodyum siklamat gibi tatlandırıcılar kullanılmaktadır (Shachman, 2005). Anılan doğal ve yapay tatlandırıcıların tatlılık değerleri değiĢkenlik göstermektedir (Çizelge 2.6).

Çizelge 2.6 : Doğal ve yapay tatlandırıcıların tatlılık değerleri (Shachman, 2005).

Tatlandırıcı Tatlılık Değeri

Doğal Sakkaroz 100

Fruktoz 175

Glukoz 75

Laktoz 35

Ġnvert Ģeker Ģurubu 120

Glukoz Ģurubu 33-50 Yapay Sakkarin 55000 Nasiklamal 5000 Ksilitol 100 Sorbitol 48 Mannitol 45

Sakkarozun su alarak glikoz ve fruktoza parçalanmasına "inversiyon" olarak tanımlanan “inversiyon” olayı asit katkısı ve çözünmüĢ Ģekerin ısıtılmasıyla ger-çekleĢmektedir. Gazlı içecekte inversiyon olayı ortam asidik olduğu için ĢiĢelemeden sonra da devam etmektedir ve bu olay nedeni ile gazlı içecekte tat değiĢimi oluĢmaktadır. Gazlı içeceklerde süreye bağlı olarak sakarozun inversiyonu Çizelge 2.7‟de sunulmuĢtur. Bu hidroliz reaksiyonu, briks değerinin zamanla artmasına sebep

(35)

11

olmaktadır. Ġnvert Ģeker çözeltisi, sakkaroz çözeltisinden daha tatlıdır (Shachman, 2005).

Çizelge 2.7 : Süreye göre sakarozun inversiyonu (Shachman, 2005).

Gün Sakaroz (%) Invert ġeker (%)

0 8.37 0.53 1 8.35 0.55 4 8.10 0.80 8 7.70 1.20 17 7.10 1.80 32 6.10 2.80 112 2.80 6.10

Gazlı içecek üretiminde suyun çözünürlüğü de önem taĢımakta ve bu kapsamda en iyi tane iriliği 0.5-1.4 mm arasında olup 20°C'de 100 kısım suda 204 kısım Ģeker çözünmektedir. ġekerin suda çözünürlüğü ile sıcaklık arasında bir iliĢki mevcuttur (Çizelge 2.8).

Çizelge 2.8 : ġeker çözünürlüğü ve sıcaklık arasındaki iliĢki (Ashurst, 1998).

Sıcaklık (°C) Doyma Oranı

(% ağırlıkça) 100 kg şeker için gerekli su (kg) 0 64.2 55.9 5 54.0 54.0 10 65.6 52.4 15 66.3 50.8 20 67.1 49.0 40 70.4 42.0 60 74.2 34.8 80 78.4 27.6 100 83.0 20.6

Kristalizasyonu engellemek için genellikle %65'lik Ģeker Ģurubu hazırlanmaktadır. Doğal Ģekerler içinde çözünürlüğü en az olan laktoz, en fazla olanı ise fruktozdur. Doğal tatlandırıcıların 20°C'de çözünürlükleri arasında farklar söz konusudur (Çizelge 2.9).

(36)

12

Çizelge 2.9 : Doğal tatlandırıcıların çözünürlükleri (Shachman, 2005).

Doğal Tatlandırıcı Çözünürlük (%, 20°C) Sakkaroz 67.1 Glukoz 47.2 Fruktoz 79.3 Laktoz 18.7 Sorbitol 687 Mannitol 18.0 Ksilitol 62.8

2.4 Gazlı İçeceklerin Üretim Yöntemleri

Gazlı içecek üretimi akıĢ Ģeması ġekil 2.1‟de gösterilmektedir. KarıĢtırma içecek hazırlamada kullanılan esans, asit, Ģeker Ģurubu ve demineralize suyun birbirine karıĢtırılması değiĢik tiplerdeki karıĢtırma tanklarında yapılmaktadır. Tanka giriĢ borusunda tanka alınan her bir maddenin miktarını ölçen ve dijital olarak gösteren sistemler bulunmaktadır. Reçeteye göre hesaplanan miktarda ham ve yabancı maddeler sırasıyla tanka alınır. KarıĢtırma iĢlemi ya basit bir karıĢtırma düzeni ile yapılır veya bu amaçla CO2 karıĢtırıcılı sistem kullanılır. CO2 karıĢtırıcı ile ortamdaki hava uzaklaĢtırılmakta ve ayrıca hava giriĢi önlendiği için oksidasyonun önüne geçilmektedir (Ashurst, 1998).

(37)

13

Gazlama özel gazlama aygıtları ile sağlanır. CO2'le gazlanacak içecekler veya sular bazı asgari mikrobiyal özelliklere uyulmasını gerektirir. Gazlama iĢleminden önce bu değerlere uyulup uyulmadığının kontrolü zorunludur. Örneğin 100 ml'de koliform grubu mikroorganizma bulunmamalıdır ve total bakteri sayısı 1 ml'de 100'ü geçmemelidir. Gazlama aygıtlarıyla suya, Ģuruba veya meyve suyuna o miktarda CO2 verilir ki ĢiĢelenmiĢ içeceklerde gerekli CO2 basıncına güvenle ulaĢılmıĢ olsun. Bu da gerektiğinden biraz daha fazla gazlama yapılmasını gerektirmektedir (Ashurst, 1998).

Gazlama aygıtları değiĢik tiplerde olmaktadır; Basınç altında ve gaz alıcı sistemle çalıĢan aygıt; Buna kolon tip veya Valora tip denilmektedir. Gazlanacak su önceden demineralize edilir, sonra soğutulur ve daha sonra yüksek basınçlı enjektör yardı-mıyla ön gazlama yapılır. Daha sonra gaz alıcıdan geçirilir. Burada su geniĢ bir yüzeye yayılır ve gaz fazlası arasındaki oransal basınç farkı nedeniyle hava sudan ayrılır ve ayrılan hava bir manyetik ventil yardımı ile sistemden atılır. Bu iĢlem

sırasında %0,4 kadar CO2 kaybolur. Gazı alınan su bir püskürtme baĢlığına porselen

dolu bir kolona alınır. Bu kolonun altından gaz formunda CO2 girmektedir. Gerektiğinde suyun kolona sevki için bir pompa da kullanılabilir. Daha çok su gazlamada kullanılan bu sistemde saatte 1000-1500 litre su gazlanmaktadır ve suyun havası %98-99 oranında uzaklaĢtırılmaktadır. Diğer bir gazlama aygıtı havanın vakumla alınmasına dayanmaktadır. Hazırlama iĢlemlerinden geçen su bir vakum bölmesine püskürtülmekte veya vakum hücresinden geniĢ bir yüzeye yayılmaktadır. Gazlamada plakalı gazlama aygıtları da kullanılmaktadır. Bu sistemde sıvı ve CO2'in iyice karıĢması sağlanmakta ve otomatik olarak sıvıdaki CO2 oranının 12 g/L olması sağlanabilmektedir. Bu sistemde su ve CO2 birbirine paralel olan gaz değiĢtirici plakalar arasından birlikte geçmektedir. Bu sistemde saatte 12000 litreye kadar sıvı gazlanabilmektedir. Diğer bir açıdan gazlama sistemleri premix ve postmix olmak üzere 2'ye ayrılmaktadır (Shachman, 2005).

Postmix yönteminde içecek hazırlamada kullanılan Ģurup hesaplanan miktarda

ĢiĢeye doldurulmakta ve daha sonra üzerine CO2 ile gazlanmıĢ su konularak

kapatılmaktadır. Kapatılan ĢiĢeler ĢiĢe döndürücü aygıttan geçirilerek fazların karıĢtırılması sağlanmaktadır. Bu daha çok eskiden kullanılan bir yöntemdir.

Premix yönteminde ise içeceği oluĢturan öğelerin tümü CO2 dahil önceden bir

(38)

14

Basınç azalması CO2'in azalmasına yol açmakta ve içeceğin niteliği değiĢtirdiğinden gazlı içeceklerin dolumu sürekli basınç altında çalıĢılmayı gerektirmektedir. Bu amaçla kullanılan dolum aygıtlarına "karĢı basınç dolum aygıtları"da denilmekte olup dolum 5 ayrı aĢamada tamamlanmaktadır.

1. KarĢı Basıncın Sağlanması: Dolum ünitesine gelen ĢiĢe dolum boĢluğundaki gaz ventilini otomatik olarak açmakta ve ĢiĢe içindeki basınç sistem basıncına eriĢmektedir.

2. Dolum: ġiĢe içi basıncı sistem basıncına eĢit olunca sıvı ventili açılmakta ve sıvı ĢiĢeye dolmaktadır. Dolma iĢlemi geri dönüĢ borusunun ucuna kadar devam etmektedir.

3. Son AkıĢ: Sıvı ĢiĢeye 10 mm boĢluk kalana kadar doldurulur. Dolunca kazanılan ağırlık nedeni ile hem gaz hem de sıvı ventili kapanmaktadır.

4. Dengeleme: CO2 ventili açılmakta ve CO2 sıvının fazlasını geri akıĢ borusundan akmaya zorlamaktadır. Bu sırada ayrıca ĢiĢenin ağzındaki boĢlukda CO2 ile dolmaktadır.

5. Basınç Kaldırma: Basınç kaldırma ventilinin açılması ile ĢiĢe ve dıĢ ortam arasında basınç dengesi sağlanmaktadır. ġiĢe ağzındaki CO2 ise kapama anına kadar geçen sürede koruyucu etki yapmaktadır. Bu iĢlemden sonra ĢiĢelerin 1-2 saniye içinde kapama makinasına ulaĢması ve kapatılması gerekir. Kapama için taç kapak veya vidalı kapak kullanılabilmektedir.

CO2 ile gazlı içecekler genellikle kimyasal koruyucu madde katılarak dayanıklılığı arttırılmaktadır. Gaz basıncının da antimikrobiyal etkisi olduğu için bu içeceklere 0,4-0,6 g/L sorbik asit, benzoik asit veya bunların tuzu ile her ikisinin karıĢımı kullanılmaktadır. Ayrıca koruyucu madde ilave edilmiyorsa pastörizasyon uygulanmaktadır. Gazlı içecek pastörizasyonu daha çok tünel tipi pastörizatörlerde yapılmaktadır. Hem ısıtma ve hem de soğutma aynı tünel içerisinde değiĢik sıcaklıktaki suyun püskürtülmesi ile sağlanmaktadır. Pastörizasyon için çıkıĢ süresi 20 dakika, kalıĢ süresi kabın büyüklüğüne göre 20-30 dakika, iniĢ süresi ise 15 dakikadır ve uygulanan pastörizasyon sıcaklığı ise 75°C'dir. Gazlı içecek pastörizasyonunda daha önce değinilen CO2'in çözünürlük iliĢkilerinden dolayı ĢiĢe içi basıncın artıĢı sınırlayıcı bir nitelik göstermektedir. Litresinde 4 kg CO2 bulunan ve %4 boĢluk bırakılan bir ĢiĢedeki gazlı içeceğin 20°C'den 75°C'ye ısıtılması

(39)

15 bırakılırsa aynı koĢullarda basınç 11.7 kg/cm2

olmaktadır. Gazlı içeceklerde bırakılan boĢluk genellikle %3-4 arasındadır. Bu nedenle gerek kullanılan ambalaj materyalinin ve gerekse kapsül kapamanın yaklaĢık 12 kg/cm2_{'lik basınca dayanıklı olması} zorunludur (Üçüncü, 2000).

Doldurulan ve kapatılan ĢiĢeler dolum makinasındaki hızla ve kendi etrafında dönerek etiketleme makinasına gelmektedir. Etiket bulunduğu yataktan tutkal veya hava emiĢi ile alınmakta ve bir vals yardımıyla çizgi Ģeklinde veya noktalı olarak tutkallanarak yapıĢtırılmaktadır. Etiketin ĢiĢeye yapıĢtırılması bir sünger veya fırçanın basıncıyla olur. Etiket yapımında genellikle m2

'si 70 g olan kağıt kullanılır. YapıĢtırma sırasında kağıdın lif yönünün ĢiĢe eksenine çapraz gelmesi sağlanmalıdır.

Üretimden sonra depolama için kasalama büyük iĢletmelerde vakum emiĢli makinalarla otomatik olarak yapılmaktadır. Depolama, ĢiĢeler kasalandıktan sonra depoya alınmakta ve depoda 3-5 gün bekletildikten sonra çıkıĢı yapılmaktadır.

2.5 Gazlı İçeceklerin Önemli Kalite Karakteristikleri

Gazlı içeceklerin kalite karakteristikleri duyusal kalite ve mikrobiyolojik kalite olarak ikiye ayrılmaktadır. Gazlı içeceklerin içerdiği CO2 gazı sayesinde ambalajı açılmadığı takdirde mikrobiyolojik olarak kalite kaybına uğramadığı belirtilmiĢtir (Donald ve diğ, 1924). Buna göre gazlı içeceklerin tüketiciler üzerindeki tercihlerini etkileyen en önemli kalite karakteristikleri duyusal özellikleridir.

2.5.1 Briks

Briks, bir çözeltide toplam çözünen kuru madde miktarını belirtmek amacıyla kullanılmakta ve gazlı içecek sanayisinde bir içecek, Ģurup veya konsantredeki Ģeker miktarını ifade etmektedir. Bir sulu çözeltide ağırlıkça çözünmüĢ Ģeker miktarının yüzdesi Brix (o_{B) değeriyle gösterilmektedir. Ġçeceklerin briksi refraktometre ile} otomatik olarak ölçülebilmektedir.

Gazlı içeceklerde bileĢenler arasında sudan sonra en büyük kısmı Ģeker oluĢturmaktadır. Bir içeceğin yaklaĢık %13‟ünü oluĢturan Ģeker, içeceğin karakteristik tat düzeyini belirlemekte ve Ģeker tüketici algısına en uygun içeceğin üretilmesi için sürekli kontrolünün yapılması gerekli olan önemli bir kalite karakteristiğidir. Gazlı içeceklerin üretimi esnasında, içeceklerin dolum sırasında sürekli ölçülmesi ve üretimde sapmalar varsa bile kabul edilebilir düzeylerde olmasını

(40)

16

sağlamak gereklidir. Briks‟in tüketici algısı üzerinde önemli etkisi olmasına karĢın, ekonomik açısından da hammadde olarak kullanılan Ģeker miktarının toplam üretim içerisinde önemli düzeyde maliyetlere yol açtığı bilinmektedir (Shachman, 2005).

2.5.2 Karbondioksit Miktarı

Gazlı içeceklerde karbonasyon düzeyi tüketici algısı bakımından en önemli parametredir. Karbonasyon düzeyinin beklenen seviyeye göre düĢük veya yüksek olması içeceğin tüm aromasındaki dengeleyici unsuru ortadan kaldırmakta ve içeceği istenmeyen bir ürüne dönüĢtürmektedir. Karbonasyon hacmini bulma yöntemleri hızlı, basit ve doğru sonuçlar vermelidir (Schacman, 2005). Ġçecekte bulunan karbonasyon miktarı, farklı yollarla ölçülebilmekte ve en yaygın olarak kullanılan ölçüm metodu Manometrik Metod (AOAC Prosedürü) olarak belirtilmektedir. Ġçeceğin içinde bulunduğu kap dayanıklı bir iğne ile delinerek, içecek içerisinde bulunan gazın bürette toplanması sağlanır. Bürette toplanan gaz basıncı manometre değerinden okunur. Buna ek olarak, bürette bulunan CO2 gazı, sodyum hidroksit çözeltisiyle çözülerek, kapta bulunan diğer gaz miktarları da tespit edilebilir (Ashurst, 1998). Ġçecekte bulunan gaz hacmini ölçmede kullanılan çok basit klasik ekipmanlardan, bilgisayarlı modern cihazlar gibi birçok çeĢit test ekipmanı mevcuttur. Tüm test ekipmanlarında da temel prensip plastik, cam veya teneke kutuda mevcut CO2 iç basıncını ve içeceğin iç basınç ölçümü sırasındaki sıcaklığının mevcut iç basınç – sıcaklık çizelgelerinden okunarak, gaz hacmini bulmaya dayanmaktadır (Ashurst, 1998).

2.5.3 Gazlı İçecekler Kusurları

Çok seyrek bile olsa kusurlu bir içecek, satıĢı büyük ölçüde olumsuz yönde etkilemektedir. Gazlı içecek kusurlarınım çoğu iĢleme ve hazırlama sırasındaki hatalardan kaynaklanmakta ve bunlar 2 gruba ayrılarak incelenmektedir;

2.5.3.1 Tat ve Koku Kusurları

Tuzlu tat Asit yetersizliği Terpen (Sabun) tadı Acı tat

(41)

17

Tuzlu tadın nedeni içecek hazırlamada kullanılan suyun fazla miktarda tuz içermesi ve sertliğinin fazla olmasıdır. Suda tuz oranının belirli sınırı aĢması ayrıca tortu oluĢumuna da yol açabilir. Gazlı içecek hazırlamada kullanılan suda toplam tuz oranının 0.5-0.8 g/L olması en uygunudur. Tuzun fazlalığında yukarıda belirtilen sakıncalar ortaya çıkarken tuz oranı az ise ve özellikle litrede 0,1 gramın altında ise bu kez içeceğin tadında da bir yetersizlik veya boĢluk ortaya çıkmaktadır.

Asit yetersizliğinin nedeni suyun CaCO3 sertliğidir. Suyun sertliği Ģurup hazırlamada kullanılan asit miktarını azaltmakta ve tadı olumsuz etkilemektedir. Örneğin 1 Alman sertlik derecesindeki su, 1 litrede 27 mg tartarik asit, 25 mg sitrik asit ve 32 mg laktik asidi nötralize etmektedir. Ġçecek hazırlamada kullanılan suyun yumuĢak olması gereklidir. Çok yumuĢak suyun tadı yavan, çok sert su ise içeceğin doğal tadını bozmaktadır. Karbonat ve bikarbonat sertlikleri geçici, diğerleri kalıcı sertliktir. Sertlik derecesine göre suların sınıflandırılması yapılmaktadır. Suların sertlik sınıflandırmaları Çizelge 2.10'da gösterilmiĢtir.

Çizelge 2. 10 : Sertlik derecesine göre suların sınıflandırılması (Ashurst, 1998). Sertlik Derecesi (Alman S.D.) Suyun Niteliği

0-4 Çok yumuĢak 4-8 YumuĢak 8-12 Orta sert 12-18 Oldukça sert 18-30 Sert >30 Çok sert

Sudaki sertlikten dolayı gazlı içeceğin yetersiz asidik tatta algılanmasının önüne geçebilmek için yapılması gereken, sertlik giderme iĢleminde hatanın düzeltilmesi veya bu yapılıncaya kadar suyun sertliğine göre katılacak asit miktarının artırılmasıdır (Anonim, 2005).

Terpen (sabun) tadı, içecek hazırlamada kullanılan esans, aroma veya ana maddenin içinde bulunan doymamıĢ hidrokarbonların hava varlığında okside olması sonucunda terpen ve benzeri bir tat oluĢturmasından kaynaklanmaktadır. Ayrıca oksidayon sebebiyle gazlı içeceklerin tadında acılık ortaya çıkabilmektedir. Acı tat genellikle oksidasyonun sonucudur ve iĢletme araç ve gereçlerinden geçen bakır, demir gibi iyonlar bu olayı hızlandırmakta ve genellikle acı tat rengin açılması ile birlikte ortaya çıkmaktadır (Steen ve Ashurst, 2006).

(42)

18

2.5.3.2 Görünüş kusurları

Renk açılması Bulanıklık Tortu oluĢumu Yağ halkası oluĢumu

Ġçeceklerde renk açılmasına suda bulunan klor, klordioksit ve ozon gibi su hazırlamada kullanılan bileĢiklerin kalıntısı yol açmaktadır. Bu durumda yapılacak iĢ suyun aktif kömür veya deklorit filtreden geçirilerek deklorize veya deozonize edilmesidir. Ayrıca ĢiĢe yıkamada durulama iyi yapılmamıĢsa aynı Ģekilde klor ve ozon kalıntısı nedeniyle içeceğin rengi açılmaktadır. Bu olaya yol açabilen diğer etkenler su ve Ģurupta fazla hava kalması yani deaerasyon yetersizliği ve doğrudan güneĢ ıĢığında bekletilmesidir. Renk açılması olayı askorbik asit ve karotenoid azalması ile birlikte yürümektedir.

Sitrus bazlı içeceklerde sonradan ortaya çıkan gecikmiĢ bulanıklığın baĢlıca nedeni ĢiĢelenmiĢ içecekte oksijen kalması ve bunun sonucunda askorbik asidin parçalanmasına yol açan redoks tepkimesidir. Yapılan birçok araĢtırma, içeceklerde askorbik asidin dehidroaskorbik aside dönüĢümü ile yüksek moleküllü ve okside olabilir polifenolik bileĢiklerin oluĢumunun birbiriyle iliĢkili olduğunu göster-mektedir (Shachman, 2005).

Gazlı içeceklerde tortu oluĢumunun baĢlıca nedenleri, koruyucu kolloid görevi yapan pektinin parçalanması, içecek hazırlamada kullanılan suda fazla miktarda kalsiyum bulunması ve ayrıca Ģekerde saponin varlığıdır. Suda fazla miktarda kalsiyum bulunması özellikle fosforik asit içeren kola ve tonik grubu içecekler için önemlidir. Bu durumda kalsiyum fosforik asit ile kalsiyum-fosfat tortusunu oluĢturmaktadır. Pektin esteraz enzimi yanında yoğun Ģeker Ģurubuda dehidre edici etki yaparak pektinin koruyucu kolloid özelliğini ortadan kaldırmakta ve tortu oluĢturmaktadır. Yağ halkası oluĢumu meyveli gazlı içeceklerde sık rastlanılan bir kusur tipidir. Bu durumda içecek içindeki kolloidal iliĢkiler bozulmakta ve ĢiĢenin ağzında halka Ģeklinde yağ tabakası (ham yağ) toplanmaktadır. Genellikle bu olay tortu oluĢumuyla birlikte yürümektedir. Bu olaya yol açan baĢlıca etkenler;

(43)

19 1. Yetersiz homojenizasyon

2. Depolama sıcaklığının dalgalanması 3. Esansın dispersiyonunda yetersizlik

4. Esansın pastörizasyon sıcaklığına dayanıksız oluĢu 5. Kapsülün çok hafif sızdırması

olarak sıralanmaktadır.

2.6. Gazlı İçeceklerin Ambalajlanması 2.6.1 Tüketicilerin Ambalaj Tercihi

Gıda sanayinde ambalaj, içine konulan gıdaların son tüketiciye bozulmadan ulaĢtırılmasını amaçlamaktadır. Gıdaların ambalajlanmasıyla en az toplam maliyetle ürün dayanıklılığı arttırılır, ürünün yükleme, stoklama kullanma kolaylığı ve tanıtılması sağlanır. Günümüzde ambalaj ilk ürün geliĢtirme aĢaması ve pazar gereksinimlerine göre tasarlanıp uyarlanmasından üretim, koruma, depolama, taĢıma, dağıtım, reklam, satıĢ ve son kullanıma kadar her aĢamada devreye girdiğinden üretim sürecinin ayrılmaz bir parçasıdır. ĠĢlev ve maliyet açısından uygun bir ambalaj kesinlikle çöpe atılan bir para değil aksine ambalajı yetersiz olduğu için korunamayan, saklanamayan, tüketiciye kullanım açısından sorunlar oluĢturan sağlıksız bir malın kendisi çöptür. Bir ambalaj çoğu kez istenilen özelliklerin tümünü bir arada içeremeyebilir. Ayrıca herhangi bir gıda muhafaza yöntemi için ambalajdan beklenen özellikler de farklı olabilir. Fakat genel olarak ambalajdan beklentiler aĢağıdaki Ģekilde özetlenebilir (Üçüncü, 2000). Tüketicinin ambalajdan beklentileri:

Ürün satıĢ yerinde kolaylıkla tanımlanabilmelidir

Ambalaj üzerinde ürüne iliĢkin bilgiler anlaĢılır ve kolay okunabilir olmalıdır: ġeffaf olmalı

Kapağı özgün olmalıdır ġekli uygun olmalıdır

Kolay açılıp tekrar kapatılabilmelidir

Ambalaj malzemesi gerektiği kadar kullanılmalıdır Ambalaj çevreye uygun olmalıdır

Boyutları standartlaĢtırılmıĢ olmalıdır

(44)

20

Ürünün özelliklerine uygun (fire tehlikesi olmayan, yasal kural ve kısıtlamalara uygun) doğru ambalajlama yapılması olarak belirtilmektedir.

2.6.2 Gazlı İçeceklerde Kullanılan Ambalaj Materyalleri 2.6.2.1 Plastik Ambalajlar

Plastikler normal sıcaklıkta genellikle katı halde bulunan, ısı ya da basınç etkisiyle veya mekanik veya kimyasal yolla yumuĢatılıp, kalıba dökme, haddeleme gibi çeĢitli yöntemlerle Ģekillendirilebilen ve kalıplanabilen ve bu biçimlerini soğuyunca da koruyabilen, yapay ya da doğal, çoğunlukla organik polimerik özelliktedirler. Dev molekül olarak tanımlanan yapı, basit yapılı bir organik bileĢiğin veya farklı iki bileĢiğin uygun koĢullarda birbirine bağlanması ile oluĢur. Çok uzun zincir veya örgü yapıda, hatta örgüler arasında da bağlanmalar yaparak üç boyuta uzanmıĢ binlerce molekülün biraraya gelmesinden oluĢan bu maddelere, reçineler (doğal veya yapay) veya polimerler de (doğal veya yapay) denir. Poli-mer çok parça anlamındadır ve monomer denilen daha küçük moleküllerin uç uca eklenmesi ile oluĢan bir molekülü tanımlamak için kullanılır (Üçüncü, 2000).

Plastikler, polimerizasyon tepkimeleri ile elde edilirler. Bilindiği gibi polimerleĢme, uygun koĢullarda “n” tane molekülün çift bağlarının açılarak art arda bağlanmasını sağlayan tepkimelere denir. Tepkime koĢulları ve çift bağın polarlığı, polimerleĢmede etkin rol alır. Polimerizasyon sonunda elde edilen ürüne polimerizat, polimerizasyona uğrayan baĢlangıçtaki tek moleküle de monomer adı verilir. Polimerizasyon tepkimeleri çok çeĢitli olup (radikal, iyonik, polikondenzasyon) polimerik malzemenin yapısı ile ilgili bazı temel özellikler konusunda bilgi verirler. Polimerlerden oluĢan plastikler, polimerlerin farklı kimyasal yapılarından dolayı farklı fiziksel özellikler gösterirler ve bu özelliklerinden dolayı da sınıflandırılmaya tabi tutulurlar. Isı ve basınç altında Ģekillendirilme ve Ģekillendirildikten sonra plastiğin gösterdiği özellik, plastik maddeyi tanımada kolaylık sağlar. Nitekim plastikler iĢlenme özelliklerine göre üç gruba ayrılırlar (Üçüncü, 2000). Bunlar: 1. Termoplastikler (plastomerler – ısıl yumuĢar)

(45)

21 3. Elastomerlerdir.

Termoplastikler, plastik sektöründe en çok kullanılan malzemeler olup, birden fazla ısıl iĢleme tabi tutulduklarında temel fiziksel ve kimyasal özelliklerini koruyan maddelerdir. Isı ve basınç altında plastik özelliğini daima koruyan termoplastikler, ısı ile erimeden yumuĢatılıp kolayca Ģekillendirilirler ve soğutulduklarında biçimlerini koruyarak sertleĢirler. Isı ile yumuĢatılıp tekrar kalıplanabilirler (Üçüncü, 2000).

2.6.2.2 Cam Ambalajlar

Gazlı içeceklerin üretimi için tercih edilen ambalaj materyali hitap ettiği pazara, paket boyuna ve içeceğin ürün gereksinimlerine göre sınıflandırıldığında, cam ambalajlar raf ömrü bakımından en az geçirgen ambalajlardır. Cam ambalajlar hem ĢiĢe dıĢından içeriye oksijen geçirmezler, hem de ĢiĢe içinden dıĢarıya CO2 geçirgenlikleri oldukça düĢüktür (Ashurst, 1998)

Ambalaj Sanayiciler Derneği‟nin tüketiciler üzerinde yaptıkları çalıĢmada, cam ambalajın tüketicilerin isteklerini en iyi Ģekilde karĢılayan ambalaj çeĢidi olduğu tespit edilmiĢtir. Sonuçlar ambalaj malzemesinde ürün tadını etkilemeyen, içindekini en iyi koruma, kullanıĢlı ve kaliteli olma özelliklerinin ön plana çıktığını ve dolayısı ile bu nitelikleri taĢıyan ambalajın tüketici için en geniĢ "fayda demetini" oluĢturduğunu ortaya koymaktadır (Anonim, 2004).

2.6.2.3 Metal Kutular

Gazlı içecek endüstrisinde kullanılan ambalajlardan bir diğeri de metal kutulardır. Geri dönüĢümlü ĢiĢelerin aksine, metal kutular tek seferlik kullanıma hitap eden ambalaj materyalleridir. Teneke kutular, ısı, hava, su gibi ortam koĢullarına karĢı dayanıklılığının yüksek olması, kemirgen ve böceklere karĢı sağlam ve dayanıklı olması, bozulabilir gıdaları güvenli Ģekilde muhafaza edebilmesi, sınırlı üretim dönemleri olan gıda ürünlerini ileride kullanılmak üzere saklayabilmesi bakımından diğer ambalajlara göre daha çok tercih edilebilmektedir. Ancak dünyada hammadde bakımından sınırlı kaynaklara sahip olan alüminyum endüstrisi, alternatif ambalaj materyallerin kullanımına yönlendirmektedir. Görselliğin önem kazanması ile alüminyum içecek kutularında farklı baskı teknikleri kullanılarak çekici tasarımlar ortaya çıkartılmıĢtır. Bu yenilikler sayesinde alüminyum teneke kutular gazlı içecek sektöründe önemli bir ambalaj malzemesi olarak yerini almıĢtır (Ashurst, 1998).